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《重庆大学》 2004年
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掺铒光纤放大器自动增益控制电路研究

廖天奎  
【摘要】:波分复用加掺铒光纤放大器(WDM+EDFA)已经成为光纤通信技术发展的主流。但是,在长距离波分复用系统中级联使用EDFA还面临着一个主要问题,这就是网络的动态特性。这种动态特性是由于网络管理(如WDM信道的上下线、网络重构、设备升级和保护开关等)所引起的。由于在WDM系统中,各个信道共用光有源器件(如EDFA),对某一信道的网络操作有可能影响其它信道的功率和噪声特性。为了减少这种影响,EDFA的自动增益控制(AGC)极其重要。 本文旨在研究和设计EDFA的自动增益控制电路。论文首先对掺铒光纤发展历史和现状及其运用前景作了介绍;然后对掺铒光纤中铒粒子的光谱特性作简单的介绍,对掺铒光纤放大器的原理及相关的参数进行了解释和分析;讨论了自动增益控制在WDM系统中的重要性,而电路自动增益控制由于性能稳定、性能良好,所以在实际运用中倍受青睐。本文完成的工作主要包括以下几个方面: 论文对EDFA的控制电路进行了设计。硬件设计包括自动温度控制(ATC)、自动功率控制(APC)、保护电路、泵浦运行状态参数和输入输出光功率的采样电路、人机界面的设计。软件设计主要是对EDFA的运行参数进行监控、处理报警、与上位机进行通信等方面的设计。该电路已经商品化。 论文对各种EDFA自动增益控制技术进行了归纳,然后对EDFA在WDM系统中的增益动态特性进行了分析,得到铒光纤(EDF)的瞬态响应是波长、剩余信道功率和泵浦功率的函数,控制算法采用了自适应算法来对增益进行控制。另外,为了尽可能减小由于网络管理而引起的增益波动,提出了前馈控制和反馈控制相结合的控制方法。 最后,用基于DSP的自适应算法对EDFA的增益进行自动控制,并设计了相应的硬件和软件,其中包括了原理图、印制板及软件设计,实际调试证明DSP增益自动控制电路能够完成设计目标。 总之,本论文的目的在于从工程的角度对EDFA的电路控制部分进行设计和研究,探讨与之相关的一系列理论和技术问题,对EDFA的具体研发和实际生产具有很强的指导意义。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TN722

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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2 徐旭;基于ARM的电阻点焊控制器[D];南昌航空大学;2010年
3 苗晋玲;基于ARM的三自由度直升机嵌入式控制系统设计[D];南昌航空大学;2010年
4 马爱清;真空差压铸造系统加压模型建立与控制算法设计[D];南昌航空大学;2010年
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7 贺俊博;气体检测系统中稳定LD工作的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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10 赵兰兰;EDFA增益斜率影响因素的实验研究和数值模拟[D];江南大学;2010年
【同被引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵兰兰;EDFA增益斜率影响因素的实验研究和数值模拟[D];江南大学;2010年
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10 石李建;掺Er光纤的研究与应用[D];北京交通大学;2008年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 胡永刚;温度对于L-BandEDFA增益斜率影响的理论以及实验研究[D];上海交通大学;2012年
【二级参考文献】
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2 程红霞;;掺铒光纤放大器测试技术[A];广西光学学会2002年学术年会论文集[C];2002年
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7 李文甫;汪超;阳华;李苏;张湘英;;EDFA中增益竞争及其对WDM光网络的影响[A];2007年全国第十六届十三省(市)光学学术会议论文集[C];2007年
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2 孙江亭;具有宽带红外发射的掺铒硼硅玻璃的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
3 朱茂华;光通信掺Er~(3+)玻璃放大器的光学及增益特性研究[D];大连海事大学;2007年
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7 金艳丽;L波段掺铒光纤放大器增益控制技术研究[D];南开大学;2007年
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10 张徐亮;分布式光纤拉曼放大器的理论和实验研究[D];浙江大学;2006年
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1 张夏阳;掺铒光纤放大器自动测试系统的研究[D];武汉邮电科学研究院;2009年
2 曹际龙;增益可控掺铒光纤放大器的研究[D];长春理工大学;2012年
3 肖涛;掺铒光纤放大器的智能化设计及实现[D];上海交通大学;2010年
4 陈国栋;掺铒光纤放大器模块免调纤软件的分析与设计[D];华中科技大学;2013年
5 胡永刚;温度对于L-BandEDFA增益斜率影响的理论以及实验研究[D];上海交通大学;2012年
6 曾金强;超长距离无中继光纤通信铒纤接续盒的设计与制作[D];华中科技大学;2011年
7 宋杉;掺铒光纤放大器在空间辐射环境中位移效应实验研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
8 张晚秋;掺铒光纤放大器的混沌控制[D];长春理工大学;2009年
9 宋艳;掺铒光纤放大器中泵浦激光器驱动源的研究应用[D];河南师范大学;2011年
10 常程;用chirped光纤光栅作平坦器的掺铒光纤放大器的制作与应用研究[D];吉林大学;2005年
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